永磁材料的表面處理方法以及永磁材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種永磁材料的表面處理方法以及永磁材料。該方法包括：(1)對(duì)所述永磁材料的表面進(jìn)行磨光；(2)對(duì)磨光后的永磁材料進(jìn)行脫脂除油；(3)對(duì)脫脂除油后的永磁材料進(jìn)行酸洗除銹；(4)對(duì)酸洗除銹后的永磁材料噴涂氟樹脂而在其表面得到涂層；(5)對(duì)具有所述涂層的永磁材料進(jìn)行烘烤和冷卻。使用該方法處理后的釹鐵硼永磁材料，既耐鹽霧又耐濕熱，并且具有更低的高溫減磁率。
【專利說(shuō)明】 永磁材料的表面處理方法以及永磁材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種永磁材料的表面處理方法和經(jīng)該表面處理方法處理過(guò)的永磁材料。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)釹鐵硼(NdFeB)永磁材料的應(yīng)用和發(fā)展十分迅速，對(duì)釹鐵硼永磁材料的有效防護(hù)是關(guān)系到釹鐵硼永磁材料推廣應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。釹鐵硼永磁材料主要是由稀土金屬釹、鐵和硼等元素通過(guò)粉末冶金工藝制備而成。作為目前磁性最強(qiáng)的材料，釹鐵硼永磁材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電鍍器件、機(jī)械、醫(yī)療、汽車等諸領(lǐng)域，應(yīng)用前景十分廣闊。
[0003]釹鐵硼永磁材料廣泛應(yīng)用的前提是要解決好釹鐵硼永磁材料的防腐問(wèn)題。作為一種通過(guò)粉末冶金工藝制備而成的多孔材料，釹鐵硼永磁材料由于富釹相存在于釹鐵硼主相晶界而很容易發(fā)生晶間腐蝕。同時(shí)，釹鐵硼粉末合金中的稀土元素釹的性質(zhì)活潑，使整個(gè)釹鐵硼合金的耐蝕性能變得很差，在濕熱的環(huán)境中極易生銹腐蝕，因腐蝕失效造成磁性能的下降或損壞，嚴(yán)重影響釹鐵硼永磁體的使用壽命，降低產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。釹鐵硼永磁材料的磁性能與其組織結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系，其中，釹鐵硼永磁體的主相是磁體磁性能的主要來(lái)源，而富釹相對(duì)矯頑力的貢獻(xiàn)最大。當(dāng)釹鐵硼永磁材料發(fā)生腐蝕以后，材料的磁性能將極大地被削弱。因此，釹鐵硼永磁材料的防腐問(wèn)題一直是需要解決的主要問(wèn)題之一。
[0004]目前釹鐵硼永磁材料的防腐方法有很多。其中有電鍍鎳、電鍍鋅(CN1421547A、CN1056133A)、電鍍多層鎳、鍍銅(CN1514889A)、磷化、電泳漆等多種方法。
[0005]用現(xiàn)有防腐方法處理后的釹鐵硼永磁材料的高溫減磁率一般在2%?15%。但是，希望進(jìn)一步降低高溫減磁率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種釹鐵硼永磁材料的表面處理方法，用該方法處理后的釹鐵硼永磁材料，既耐鹽霧又耐濕熱，并且具有更低的高溫減磁率。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種永磁材料的表面處理方法，該方法包括如下步驟:
[0008]對(duì)所述永磁材料進(jìn)行預(yù)處理；
[0009]對(duì)預(yù)處理后的永磁材料表面噴涂氟樹脂，從而在永磁材料表面得到涂層；
[0010]對(duì)噴涂后的永磁材料進(jìn)行后處理。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種永磁材料，其具有0.5%以下的高溫減磁率。
[0012]利用本發(fā)明提供的表面處理方法處理后的釹鐵硼永磁材料表面均勻，具有良好的防腐蝕性能:濕熱試驗(yàn)(溫度80°C、相對(duì)濕度90% )的抗蝕壽命達(dá)500小時(shí)，中性鹽霧試驗(yàn)的抗蝕壽命達(dá)150小時(shí)，高溫高壓試驗(yàn)的抗蝕壽命為500小時(shí)，高溫減磁率在0.5%以下?！揪唧w實(shí)施方式】
[0013]為了更進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下。所說(shuō)明的實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明。
[0014]實(shí)施例1
[0015]先將2.5k g尺寸為cp2 4mm x cpl5mm x 18mm (外徑x內(nèi)徑X厚度)的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料進(jìn)行預(yù)處理，具體步驟是:在振磨機(jī)中機(jī)械振磨2小時(shí)，然后用堿性溶液(磷酸鈉20g/L、碳酸鈉10g/L和氫氧化鈉10g/L)脫脂除油，隨后在1%的硝酸溶液中酸洗，以除去永磁材料表面的氧化物，最后清水沖洗、吹干，得到表面清潔的永磁材料。采用靜電噴涂的方法在永磁材料清潔的表面上噴涂FEP (全氟(乙烯-丙烯)共聚物)樹脂，噴槍噴嘴直徑為1.0毫米，較佳噴涂2?5次，涂層的厚度為20 μ m。然后進(jìn)行后處理，具體為在350度烘烤I小時(shí)，冷卻，包裝。
[0016]實(shí)施例2
[0017]按照實(shí)施例1的方法對(duì)2.5kg尺寸為φ2 4mm x cpl5mm x I 8mm的粘結(jié)釹鐵硼永磁材料進(jìn)行預(yù)處理以使表面清潔。采用靜電噴涂的方法在永磁材料清潔的表面上噴涂FEP樹脂，噴槍噴嘴直徑為1.5毫米，較佳噴涂2?5次，涂層的厚度為25 μ m。然后進(jìn)行后處理，具體為在380度烘烤I小時(shí)，冷卻，包裝。
[0018]實(shí)施例3
[0019]按照實(shí)施例1的方法對(duì)2.5kg尺寸為φ2 4mm x cpl5mm x I 8mm的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料進(jìn)行預(yù)處理以使表面清潔。采用靜電噴涂的方法在永磁材料清潔的表面上噴涂FEP樹脂，噴槍噴嘴直徑為1.3毫米，較佳噴涂2?5次，涂層的厚度為300 μ m。然后進(jìn)行后處理，具體為在350度烘烤I小時(shí)，冷卻，包裝。
[0020]實(shí)施例4
[0021]按照實(shí)施例1的方法對(duì)2.5kg尺寸為φ2 4mm x cpl5mm x I 8mm的粘結(jié)釹鐵硼永磁材料進(jìn)行預(yù)處理以使表面清潔。采用靜電噴涂的方法在永磁材料清潔的表面上噴涂FEP樹脂，噴槍噴嘴直徑為1.4毫米，較佳噴涂2?5次，涂層的厚度為150 μ m。然后進(jìn)行后處理，具體為在350度烘烤I小時(shí)，冷卻，包裝。
[0022]實(shí)施例5
[0023]按照實(shí)施例1的方法對(duì)2.5kg尺寸為φ2 4mm x cpl5mm x I 8mm的粘結(jié)釹鐵硼永磁材料進(jìn)行預(yù)處理以使表面清潔。采用靜電噴涂的方法在永磁材料清潔的表面上噴涂FEP樹脂，噴槍噴嘴直徑為1.0毫米，較佳噴涂2?5次，涂層的厚度為225 μ m。然后進(jìn)行后處理，具體為在350度烘烤I小時(shí)，冷卻，包裝。
[0024]對(duì)比例I
[0025]先將2.5kg尺寸為φ2 4mm x cpl5mm x I 8mm的燒結(jié)釹鐵硼永磁材料在振磨機(jī)中機(jī)械振磨2小時(shí)，然后用堿性溶液(磷酸鈉20g/L、碳酸鈉10g/L和氫氧化鈉10g/L)脫脂除油，隨后在1%的硝酸溶液中酸洗，以除去永磁材料表面的氧化物，最后清水沖洗，運(yùn)用常規(guī)方法電鍍鎳銅鎳多層防護(hù)層。
[0026]這里需要指出的是，實(shí)施例1?5中的磨光(振磨)、脫脂除油和酸洗除銹均為本領(lǐng)域常用的永磁材料表面預(yù)處理方法，因此實(shí)施例1?5和對(duì)比例I采用了完全相同的方法和操作條件進(jìn)行磨光、脫脂除油和酸洗除銹。但這并不意味著只能按照這些方法和操作條件進(jìn)行磨光、脫脂除油和酸洗除銹，也不意味著只能按照這些步驟對(duì)永磁材料進(jìn)行表面預(yù)處理，而是可以按照本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉和能獲知的任何可能方法和操作條件對(duì)永磁材料進(jìn)行表面預(yù)處理。
[0027]對(duì)實(shí)施例1~5所得的永磁材料進(jìn)行防腐性能試驗(yàn)以及高溫減磁試驗(yàn)，并將試驗(yàn)結(jié)果記錄在表1中。表1是實(shí)施例1~5以及對(duì)比例I所得的永磁材料的防腐性能試驗(yàn)以及高溫減磁試驗(yàn)的結(jié)果。其中，防腐性能試驗(yàn)包括中性鹽霧試驗(yàn)、濕熱試驗(yàn)(溫度80°C、相對(duì)濕度90% )和高溫高壓試驗(yàn)(即PCT試驗(yàn)，試驗(yàn)條件為PH = 12.5、148°C、70Mpa)。中性鹽霧試驗(yàn)按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 6458-86上記載的方法進(jìn)行:將5%的氯化鈉水溶液(pH為6.5~
7.2)，在溫度為35°C ±2°C、相對(duì)濕度大于95%的條件下，以一定的降霧量(例如，I~2mL/(SOcmm2.h))噴灑在鈍化膜上，采用連續(xù)噴霧的方式，每24小時(shí)為一個(gè)周期。
[0028]高溫減磁試驗(yàn)按照以下方法進(jìn)行:測(cè)量已用本發(fā)明所提供的表面處理方法進(jìn)行了處理的釹鐵硼永磁材料的磁通，然后將該永磁材料在150°C的環(huán)境中放置I小時(shí)，隨后降溫到常溫(20°C )，如此處理共反復(fù)進(jìn)行3次，然后再次測(cè)量釹鐵硼永磁材料的磁通，通過(guò)如下計(jì)算得到高溫減磁率。
[0029]高溫減磁率=(高溫減磁試驗(yàn)前的永磁材料的磁通-高溫減磁試驗(yàn)后的永磁材料的磁通)/高溫減磁試驗(yàn)前的永磁材料的磁通X 100。
[0030]表1
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種永磁材料的表面處理方法，其特征在于，所述表面處理方法包括如下步驟: 對(duì)所述永磁材料進(jìn)行預(yù)處理； 對(duì)預(yù)處理后的永磁材料表面噴涂氟樹脂，從而在永磁材料表面得到涂層； 對(duì)噴涂后的永磁材料進(jìn)行后處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述預(yù)處理包括如下步驟中的一個(gè)或多個(gè): 對(duì)所述永磁材料的表面進(jìn)行磨光； 對(duì)所述永磁材料進(jìn)行脫脂除油； 對(duì)所述永磁材料進(jìn)行酸洗除銹。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述后處理包括烘烤和冷卻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述氟樹脂是全氟(乙烯-丙烯)共聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述噴涂為靜電噴涂，并且為多次噴涂，噴涂次數(shù)為2?5次。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述涂層的厚度為20?300 μ m0
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的表面處理方法，其特征在于，所述永磁材料為燒結(jié)釹鐵硼永磁材料或粘結(jié)釹鐵硼永磁材料。
8.一種永磁材料，其特征在于，所述永磁材料的高溫減磁率為0.5%以下。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的永磁材料，其特征在于，所述永磁材料的表面具有經(jīng)權(quán)利要求I?7中任一項(xiàng)所述的表面處理方法處理而得到的涂層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的永磁材料，其特征在于,所述永磁材料為燒結(jié)釹鐵硼永磁材料或粘結(jié)釹鐵硼永磁材料。
【文檔編號(hào)】H01F1/057GK103752483SQ201110459059
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月31日
【發(fā)明者】白曉剛, 潘廣麾 申請(qǐng)人:天津三環(huán)樂(lè)喜新材料有限公司, 北京中科三環(huán)高技術(shù)股份有限公司